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Die Rendite einer Solarthermieanlage

Viele Hausbesitzer oder Hausbauer stehen vor der Frage, ob sie eine Solarthermieanlage installieren sollen. Zweifellos spart eine Solarthermieanlage fossile Energie wie Öl oder Erdgas und vermindert den Ausstoß von CO2, aber auch anderen schädlichen Abgasen. Neben dem ökologischen Aspekt kommt aber dann auch die Frage auf „wie steht es um die Rendite einer Solarthermieanlage“. In vielen Publikationen wird er Eindruck erweckt, eine Solarthermieanlage rechnet sich. Wir wollen dieser Frage etwas konkreter nachgehen. 

Immer wieder werden die technisch völlig unterschiedlichen Lösungen einer Solarthermieanlage mit einer Photovoltaikanlage verwechselt. Deshalb zunächst eine kurze Definition.

Beschreibung Solarthermieanlage:

Tafel Know HowEine Solarthermieanlage (manchmal auch Solar-Anlage genannt) wandelt Sonneneinstrahlung in Wärme um. Das erwärmte Wasser wird über Wasserleitungen in einen Wasserspeicher geführt und erwärmt dort Brauchwasser oder in einer Kombination Brauchwasser und Heizungswasser. Die dafür erforderlichen Solarkollektoren sind im Prinzip schwarze Kästen, die auf der Oberseite eine Glasabdeckung besitzen. In den Kollektoren befinden sich in Windungen angeordnete Wasserrohre, die die Wärme aufnehmen. Eine andere Bauart setzt auf vakuumisierte Röhren. Im Heizungskeller oder unter dem Dach nimmt ein großer Wassertank die zugeführte Wärme auf und gibt sie bei Bedarf wieder ab.

erzeugt: Wärme für Brauchwasser und ggf. Heizungsunterstützung

Wirkungsgrad: 75-85%

Energieernte pro qm und Jahr: 200-600 KWh

 

Beschreibung Photovoltaikanlage:

Die Module einer Photovoltaikanlage erzeugen unmittelbar Strom. In den Modulen sind zahlreiche sog. Solarzellen untergebracht. Eine Solarzelle (Halbleiter) erzeugt bei Lichteinfall Strom. Dieser Strom wird gebündelt und in das öffentliche Stromnetz oder Hausnetz eingespeist. Da der Strom der Module als Gleichstrom anfällt, muss dieser vor der Einspeisung in das Stromnetz noch in Wechselstrom umgewandelt werden. Das erfolgt über einen sog. Wechselrichter.

erzeugt: Gleichstrom, wird in Wechselstrom umgewandelt

Wirkungsgrad: 14-18%

Energieernte pro qm und Jahr: 70-120 KWh

 

Bei der Frage nach der Wirtschaftlichkeit einer Solarthermieanlage sollte man unterscheiden zwischen der

energetischen Rendite

und der

ökonomischen (finanziellen) Rendite

 

Die energetische Rendite einer Solarthermieanlage

Eine Solarthermieanlage spart zunächst einmal unstrittig Energie ein. Auf der anderen Seite wird aber beispielsweise durch die Herstellung auch Energie verbraucht. Um zu prüfen, ob eine Solarthermieanlage „unter dem Strich“ zur Energieeinsparung sinnvoll ist, müssen die Energieaufwendungen für die Herstellung, Betrieb und Wartung der Solarthermieanlage den Erträgen der Solaranlage gegenübergestellt werden.

Das Ergebnis dieser Gegenüberstellung fällt eindeutig positiv aus.

Je nach individueller Situation sollte sich unter energetischen Gesichtspunkten eine Solarthermieanlage zur Trinkwassererzeugung in 1 bis 2,5 Jahren amortisiert haben.

 

Die ökonomische Rendite einer Solarthermieanlage

Der Einfachheit halber betrachten wir hier eine Anlage zur Brauchwassererzeugung, also dem Warmwasser für Duschen, Küche etc., nicht aber dem Warmwasser für eine Heizung.

Die meiste Energie im Haushalt wird zum Heizen benötigt. Zur Orientierung (natürlich individuell Abweichungen möglich) kann von nachstehender Verteilung der verwendeten Energie ausgegangen werden:

12% Warmwasser

13% Strom      

75% Heizung

Für Warmwasser wird also „leider“ der kleinste Anteil unserer Energie verwendet. Dementsprechend enttäuschend wird auch die mögliche Einsparung ausfallen.

Wir rechnen ein Beispiel durch. Eine Solarthermieanlage (6 qm Kollektorfläche) in einem 4 Personen Haushalt kann ca. 2.250 KWh Heizenergie in Form von Erdgas oder Öl jährlich einsparen.

Bei einem Preis für das Erdgas von 0,06 €/KWh ergibt sich:

2.250 x 0,06 €= 135,-€

Die Solarthermieanlage spart also jährlich Kosten in Höhe von 135,- €. Das ist vergleichsweise wenig. Schließlich sind von diesen Erlösen ja die Investitionskosten, Betriebskosten und Wartung zu bezahlen.

Machen wir zunächst eine einfache Überschlagsrechnung. Wir vernachlässigen mögliche Preissteigerungen, Inflation, Zinskosten und alle Wartungs- und Betriebskosten.

Wir unterstellen, dass die Solarthermieanlage Kosten in Höhe von 4.500,- € (Förderung bereits abgezogen) verursacht und rechnen:

4.500,- € : 135,- € = 33,33 Jahre

Nach dieser Rechnung hat sich die Anlage erst in 33,33 Jahren amortisiert. Da die Experten von einer Nutzungsdauer von 20-25 Jahren ausgehen, ist die Rendite dieser Solaranlage also höchst negativ. Der Investor sieht sein eingesetztes Kapital nie mehr.

Natürlich sehen die Zahlen anders aus, wenn wir von einer laufenden Preissteigerung für die fossilen Energiequellen ausgehen. Die meisten positiven Renditeberechnungen gehen folglich von mehr oder weniger großen Kostensteigerungen für Erdgas oder Öl aus und kommen so zu einer positiven Rendite der Solaranlage.

Auf längere Sicht werden die Kosten für fossile Energieträger vermutlich tatsächlich steigen, nur kann niemand die Preissteigerungsrate zuverlässig prognostizieren. Deshalb rechnen wir nachstehend ein Beispiel mit verschiedenen Annahmen der Preissteigerung durch. Alle anderen Parameter lassen wir gleich, um die Ergebnisse gut vergleichen zu können. Der Einfachheit unterstellen wir ferner. dass für das eingesetzte Kapital keine Kosten (Zinsen) anfallen.

Renditerechnung Solarthermieanlage bei folgenden Prämissen

4 Personen Haushalt

5 qm Kollektorfläche

Warmwasser, keine Heizungsunterstützung

2.200 KWh/a Ertrag

5.000,- € Kosten, abzüglich Förderung 500,-€ = 4.500,-€

Inflation 2%

Kapitalkosten 0%

Erdgas 0,06 €/KWh

Preissteigerung Erdgas 0-10%

 

Renditeberechnung Solaranlage (Solarthermie)

Rate der Preissteigerung p.a. Kapitalwert in €IRR (interner Zinsfuß) in %mittlere Kosten Erdgas unter Einrechnung Preissteigerung pro KWh in CentGestehungskosten Energie der Solaranlege pro KWh in Cent
0-3.825 -11,6615,16
2-3.266 -5,77,6115,16
5-2.049-0,911,1715,16
7,3-694+2,015,2015,16
8-128+2,816,9015,16
10+1.749+5,022,6015,16

 

Die Renditeberechnung dieses Beispiels zeigt, dass die Solarthermieanlage erst bei einer jährlichen Preissteigerung von ca. 7,3% die Grenze zur Wirtschaftlichkeit erreicht. Der durchschnittliche Preis des Erdgases läge in diesem Szenario bei 15,20 Cent pro KWh (derzeit ca. 6 Cent). Die Produktionskosten der Solaranlage liegen bei 15,16 Cent pro KWh.

Wie erwähnt, basiert diese Renditebetrachtung auf einer Solarthermieanlage ohne Heizungsunterstützung. Wir haben die gleiche Rechnung auch für eine Solarthermieanlage mit Heizungsunterstützung erstellt. Je nach Prämisse (Anschaffungskosten, Ertrag) kommt man zu ähnlichen Ergebnissen. Auch die Rendite einer Solarthermieanlage mit Heizungsunterstützung ist nur positiv, wenn von jährlich deutlich steigenden Kostensteigerungen bei Öl und Gas in der Größenordnung von 7 – 8 % ausgegangen wird. Dabei haben wir ja bereits unterstellt, dass das eingesetzte Kapital für Null Zinsen zur Verfügung steht.

Natürlich kann diese Rechnung jeder selber nachvollziehen. Dazu gibt es im Internet zahlreiche kostenlose Rechentools. Uns hat das Tool vom Umweltinstitut München e.V. sehr gut gefallen. Auf nachstehender Seite kann kostenlos ein Excel-Formular heruntergeladen werden. Darin können sehr einfach Renditeberechnungen mit den unterschiedlichsten Annahmen durchgerechnet werden.

http://www.umweltinstitut.org/themen/energie-und-klima/wirtschaftlichkeitsberechnungen/wirtschaftlichkeit-von-solaranlagen.html

Fazit

Unter rein ökologischen Aspekten ist eine Solarthermieanlage meistens sinnvoll. Unter dem Aspekt einer nüchternen kaufmännischen Renditeberechnung sieht die Sache anders aus. Bei Zugrundelegung der heutigen Energiepreise ist eine Rendite nicht gegeben.

Ein Grund sind die viel zu hohen Kosten einer Solarthermieanlage. Sowohl die Produktion der Anlage als auch die Montage ist zu teuer. Hier sind die Anbieter aufgefordert durch innovative Ideen deutliche Verbesserungen zu erreichen. Die Kollegen aus der Photovoltaik-Branche machen vor, wie es geht. Hier sind die Kosten in den letzten 10 Jahren signifikant gefallen.

Deshalb sollte aus unserer Sicht jeder Bauherr prüfen, ob statt einer Solarthermieanlage lieber eine Photovoltaik-Anlage installiert wird.

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